Návrh a vývoj hardware (HW)

Blog: 

Zakázkový vývoj a výroba elektroniky začíná rozborem zadání (požadavků na funkci, způsobu použití, nákladů na vývoj a výrobu apod.). Zadání je komunikováno na základě Vaší poptávky a je písemnou součástí cenové nabídky a objednávky.

Vývoj elektroniky startuji detailní analýzou kritických částí systému. Dělám studii proveditelnosti. Kreslím bloková schémata, počítám napětí, proudy, výkonové ztráty apod. Zkoumám požadavky na výpočetní výkon procesoru.

Navrhnu schéma zapojení. Vyberu jednotlivé součástky (parametry, dostupnost, cena). Navrhnu plošný spoj. Vyrobím prototyp elektroniky. Oživím elektronické obvody. Naprogramuji a odladím firmware (FW).

Někdy je výhodné udělat testovací plošné spoje na kterých se odladí dílčí elektronické obvody. Získané poznatky se následně uplatní při návrhu a výrobě finální elektroniky podle zadání.

Obecná pravidla pro návrh elektronických obvodů a plošných spojů vycházejí ze znalosti elektroniky, elektrické bezpečnosti (norem), elektromagnetické kompatibility (EMC), šíření tepla aj. Kromě teoretických znalostí jsou zapotřebí zkušenosti.

Pro správnou funkci elektronických obvodů musí být dobře navržené elektronické obvody a provedený kvalifikovaný návrh plošného spoje. Kvalita návrhu přímo ovlivňuje výsledky zkoušek elektromagnetické kompatibility a elektrické bezpečnosti prováděné ve zkušební laboratoři.

Při výběru součástek vždy sleduji dostupnost v budoucnosti, nepoužívám zastaralé typy!

V mých návrzích naleznete jak 8bitové tak 32bitové mikrokontroléry (MCU) Freescale, hradlová pole (CPLD, FPGA) Xilinx, digitální a analogové obvody od Linear Technology, Texsas Instruments, Analog devices apod. Nyní jsem si oblíbyl 32bit. MCU Freescale Kinetis ARM® Cortex™ pro jejich výkon/cena.

Ke kreslení schémat a návrhu plošných spojů používám KiCad EDA software. KiCad je vytvořený pro profesionální kreslení schémat a návrh plošných spojů a je k dispozici jako open-source pod licencí GNU GPL v2.

Deset let jsem ke kreslení schémat a návrhu plošných spojů používal Eagle. Když porovnám styl a efektivitu své práce v Eagle a KiCadu, vyhrává u mě v mnoha ohledech KiCad (námět na článek).

Výstupem každého návrhu plošného spoje jsou standardizovaná gerber data. Gerber data slouží pro profesionální výrobu plošných spojů, SMT planžet nebo nastavení osazovacího automatu ve výrobní firmě. Plošné spoje a SMT planžety pro sítotisk nechávám vždy vyrábět ve specializované firmě.